王化宇,??∑?,張煒煜*,金清龍*
(1.長春中醫(yī)藥大學(xué),吉林長春 130117;2.吉林大學(xué),吉林長春 130000)
肝纖維化 (Hepatic fibrosis)是由于肝炎病毒、酒精、藥物、毒物、血吸蟲等多種損傷因素長期刺激肝臟造成的一種常見慢性肝臟疾病,往往是導(dǎo)致肝硬化或肝癌發(fā)生的重要始動因素[1-2]。肝纖維化是一個可預(yù)防、可逆轉(zhuǎn)的過程,一旦發(fā)展成為肝硬化,完全康復(fù)的可能性將會非常渺茫[3]。因此防治肝損傷和肝纖維化是臨床肝病治療的重要環(huán)節(jié)之一。
復(fù)方靈丹膠囊為吉林大學(xué)第一醫(yī)院的院內(nèi)制劑,由丹參、靈芝等藥材組成,具有扶正補虛、活血化瘀、清利濕熱之功效,主治正虛血瘀兼濕熱證所致的病毒性肝炎、肝纖維化等癥。本研究采用CCl4和高脂飼料復(fù)合誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化模型,對復(fù)方靈丹膠囊抗肝纖維化作用進行研究,并初步探討其抗肝纖維化的作用機制。
1.1 藥品和試劑 復(fù)方靈丹膠囊 (由吉林大學(xué)第一醫(yī)院提供);透明質(zhì)酸 (HA,20101005),Ⅳ型膠原蛋白試劑盒(Ⅳ-C,20101005),層粘連蛋白試劑盒 (LN,20111125),超氧化物歧化酶試劑盒 (SOD,20110806),丙二醛(MDA,20110806),一氧化氮合酶 (NOS,20110806),以上均購于北京鼎國生物技術(shù)有限責(zé)任公司;水合氯醛 (河北高碑店市春光試劑廠);肝素鈉注射液 (徐州萬邦生化制藥有限公司)。
1.2 儀器 JA5103N電子分析天平 (上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司)、DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 (上海精宏試驗設(shè)備有限公司);E53042432移液器 (日本NICHIRTYO);IKAT10勻漿機 (德國);BIO-RAD酶標(biāo)儀 (美國);WFH-203J三用紫外可見分析儀 (上海精科實業(yè)有限公司)。
1.3 試驗動物 Wistar大鼠80只,雌雄各半,體質(zhì)量(200±20)g,清潔級,所有實驗動物及飼料均購于吉林大學(xué)白求恩醫(yī)學(xué)院實驗動物中心,合格證號:2010-0005。
2.1 復(fù)方靈丹膠囊的制備及用法 取處方量丹參和山豆根,加10倍量70%的乙醇浸泡30 min,加熱回流提取三次,每次30 min,濾過,濾液合并,50℃下回收乙醇至無醇味;藥渣與處方中其余藥材混合,加10倍量水煎煮3次,每次30 min,濾過,濾液合并,濃縮,與醇提濃縮液混合,干燥至恒定質(zhì)量,粉碎,加入處方量葫蘆素混合均勻,加入3%滑石粉,用干法制粒,裝膠囊,即得。
成人1日3次,一次3~5粒,按《藥理實驗方法學(xué)》[4]中方法換算成大鼠給藥量,則高劑量組給藥劑量為0.5 g(內(nèi)容物)/kg(體質(zhì)量),低劑量給藥組給藥劑量為0.25 g/kg。
2.2 肝纖維化模型的建立[5-6]從Wistar大鼠中隨機取出12只,雌雄各半,作為空白組,其余大鼠均以用84.5%玉米面加15%豬油和0.5%膽固醇制成的高脂飼料飼養(yǎng),以30%白酒代替飲用水,同時皮下注射40%CCl4色拉油溶液,首次注射量為0.5 mL/100 g,之后每次注射量為0.3 mL/100 g,每隔3 d注射1次;空白組以正常飼料和自來水飼養(yǎng),注射等量的色拉油,連續(xù)造模5周。
2.3 分組及給藥 飼養(yǎng)五周后,將造模組存活下來的大鼠隨機分成3組,分別為模型組、高劑量給藥組和低劑量給藥組,各組大鼠繼續(xù)按上述方法飼養(yǎng),同時高、低劑量給藥組以復(fù)方靈丹膠囊混懸液灌胃,給藥劑量分別為0.5g(內(nèi)容物)/kg(體質(zhì)量)和0.25 g/kg,空白對照組和模型組以等量生理鹽水灌胃,每日給藥,連續(xù)4周。
2.4 檢測指標(biāo)的測定
2.4.1 肝功能的檢測[7-8]末次給藥24 h后,腹腔注射10%水合三氯乙醛 (0.3 mL/kg)將大鼠麻醉,仰位固定,采用腹主動脈取血,血液放置30 min,以4000 r/min離心,取血清100 μL置于EP管中,對肝功能指標(biāo)測定。
2.4.2 肝纖維化指標(biāo)的檢測[9-10]采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELASA),按各試劑盒操作說明書中步驟進行試驗,采用酶標(biāo)儀測定血清中透明質(zhì)酸 (HA),Ⅳ型膠原蛋白 (Ⅳ-C)和層粘連蛋白 (LN)的水平。
2.4.3 抗氧化指標(biāo)的檢測 取大鼠部分肝部組織,精密稱定,按質(zhì)量體積比1∶3比例加入生理鹽水,勻漿,以3600 r/min轉(zhuǎn)速離心10 min,取上清液,采用ELASA法測定肝組織中丙二醛 (MDA)的水平及超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶 (NOS)的活性。
2.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件分析,實驗數(shù)據(jù)以表示,多組數(shù)據(jù)間比較采用單因素方差分析,P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 肝臟表征觀察 空白組大鼠肝臟為暗紅色,表面光滑并有光澤,質(zhì)軟,邊緣銳利;模型組大鼠肝臟為淺黃色,表面粗糙并失去正常光澤,質(zhì)地變硬,邊緣鈍圓,部分大鼠肝臟明顯腫大;低劑量給藥組大鼠肝臟表面淡紅色,與模型組相比表面光滑,色澤得到一定恢復(fù),質(zhì)地變軟,邊緣變薄,但沒有恢復(fù)到空白組大鼠肝臟的狀態(tài);高劑量給藥組大鼠肝臟與模型組相比表征得到明顯恢復(fù),部分大鼠肝臟基本恢復(fù)到正常狀態(tài)。結(jié)果見圖1。
圖1 各組大鼠肝臟表征觀察結(jié)果
3.2 肝功能檢測結(jié)果 結(jié)果表明,與空白組相比,模型組大鼠的堿性磷酸酶 (ALP)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶 (AST)、谷氨酸轉(zhuǎn)移酶 (GGT)、總膽紅素 (TBIL)、直接膽紅素 (DBIL)、間接膽紅素(IBIL)的活性均極顯著增高 (P<0.001),白蛋白 (ALB)的活性顯著下降 (P<0.01),膽堿酯酶 (CHE)的活性極顯著下降 (P<0.01);與模型組相比,各給藥組大鼠的ALP、ALT、AST、GGT、TBIL、DBIL、IBIL的水平 (或活性)均極顯著降低 (P<0.001),ALB的水平顯著升高(P<0.01),CHE的活性極顯著下降 (P<0.001),并且高劑量給藥組各項指標(biāo)與低劑量給藥組相比也具有極顯著性差異 (P<0.001或P<0.01),部分指標(biāo)基本恢復(fù)正常。結(jié)果見表1。
表1 血清肝功能指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
表1 血清肝功能指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
注:與模型組比較,*P <0.05,**P <0.01,***P <0.001;與空白組比較,ΔP <0.05,ΔΔP <0.01,ΔΔΔP <0.001;與低劑量給藥組比較,#P <0.05,##P <0.01,###P <0.001。下同
組 別 動物數(shù)/只 ALP/(U·L-1) ALT/(U·L-1) AST/(U·L-1) GGT/(U·L-1)空白組 12 148.4±34.7 63.9±12.5 131.1±19.7 0.22±0.44模型組 8 783.2±148ΔΔΔ 469.1±129.2ΔΔΔ 699.8±25.5ΔΔΔ 11.20 ±2.56ΔΔΔ低劑量組 10 287.3 ±51.5*** 141.3 ±33.0*** 345.5 ±33.0*** 1.25 ±0.5***高劑量組 10 149.7 ±40.1***## 84.4 ±21.1***## 143.0 ±16.7***## 0.33 ± 0.5***###組 別 CHE/(U·L-1) DBIL/(μmol·L-1) IBIL/(μmol·L-1) TBIL/(μmol·L-1) ALB/(g·L-1)533±127 0.58±0.2 1.6±0.2 1.4±0.2 31.4±2.98模型組 182±49ΔΔΔ 13.90 ±2.9ΔΔΔ 6.9±1.8ΔΔΔ 18.4±4.0ΔΔΔ 23.7 ±2.60ΔΔ低劑量組 367 ±71*** 1.90 ±0.2*** 3.5 ±0.3*** 3.6 ±0.2*** 31.1 ±1.01**高劑量組 468 ±32***## 0.70 ±0.1***### 1.5 ±0.3***### 1.4 ±0.3***### 31.5 ±1.82空白組**
3.3 肝纖維化指標(biāo)的檢測結(jié)果 結(jié)果表明,與空白組相比,模型組大鼠血清中層粘連蛋白 (LN)、Ⅳ型膠原蛋白(Ⅳ-C)和透明質(zhì)酸 (HA)的水平極顯著增高 (P<0.001);與模型組大鼠相比,低劑量給藥組大鼠血清中LN的水平顯著降低 (P<0.05),HA和Ⅳ-C的水平極顯著降低 (P<0.01),高劑量給藥組大鼠血清中LN、HA和Ⅳ-C的水平均極顯著降低 (P<0.001)。結(jié)果見表2。
表2 肝纖維化指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
表2 肝纖維化指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
組 別 動物數(shù)/只 LN/(μg·L-1) HA/(ng·L-1) Ⅳ-C/(μg·L-1)12 131.68 ±33.21 122.21 ±28.16 89.28 ±18.24模型組 8 485.23±111.69ΔΔΔ 500.31±121.05ΔΔΔ 293.67±48.16ΔΔΔ低劑量組 10 327.99±102.41* 245.61±67.61** 199.5 ±58.49**高劑量組 10 166.92 ±38.46***## 133.89 ±34.61***# 109.70 ±16.7***#空白組
3.4 抗氧化指標(biāo)的檢測結(jié)果 結(jié)果表明,與空白組相比,模型組大鼠肝臟組織內(nèi)丙二醛 (MDA)的水平和一氧化氮合酶 (NOS)的活性極顯著增高,超氧化物歧化酶 (SOD)的活性極顯著降低 (P<0.001);與模型組相比,低劑量給藥組大鼠肝臟組織中MDA的水平和NOS的活性顯著下降(P<0.05),SOD的活性極顯著提高 (P<0.01),高劑量給藥組大鼠肝臟組織中MDA的水平和NOS的活性極顯著下降,SOD的活性極顯著提高 (P<0.001)。結(jié)果見表3。
表3 抗氧化指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
表3 抗氧化指標(biāo)檢測結(jié)果 ()
組 別 動物數(shù)/只 MDA/(nmol·mL-1) SOD/(U·mL-1) NOS/(U·mL-1)12 1.95±0.38 98.89±12.17 9.35±1.19模型組 8 5.01±1.48ΔΔΔ 25.34± 4.89ΔΔΔ 28.99±7.21ΔΔΔ低劑量組 10 4.13±0.98* 46.56±10.57** 20.97±4.81*高劑量組 10 2.23 ±40***## 70.33 ±19.71***# 13.37 ±3.29***#空白組
根據(jù)文獻資料及前期實驗的經(jīng)驗,在造模過程中會有一部分大鼠死亡,所以本實驗在操作過程中先造模再分組,以避免分組后造模的過程中某一組大鼠死亡過多,失去統(tǒng)計學(xué)意義。
ALP、AST、ALB等均為檢測肝功能常用指標(biāo),其數(shù)值的大小可以直接反應(yīng)出機體肝功能是否正常[11],例如ALB是肝細(xì)胞特異分泌的功能性蛋白,當(dāng)肝功能障礙時,肝臟合成總蛋白 (TP)減少,主要以白蛋白的下降最為明顯;血清ALB能反映肝臟合成功能及其貯備能力[12]。試驗結(jié)果表明,模型組大鼠ALP、AST、ALB等指標(biāo)與空白組大鼠比較出現(xiàn)明顯異常,證明此時大鼠的肝功能已經(jīng)嚴(yán)重受損;給藥后,大鼠各指標(biāo)得到顯著恢復(fù),其中高劑量給藥組大鼠部分指標(biāo)已恢復(fù)到正常值,證明復(fù)方靈丹膠囊具有抗肝纖維化作用。
LN是細(xì)胞外間質(zhì)中非膠糖蛋白的成分,當(dāng)肝臟發(fā)生慢性炎癥損傷時肝細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞以及上皮細(xì)胞均參與合成LN,并在肝竇內(nèi)大量累積[13];HA是一種糖胺多糖,由間質(zhì)細(xì)胞合成、分泌,肝臟受損時由于合成增多,肝臟代謝能力下降,血清HA水平增高。HA是反映肝纖維化最具價值的血清學(xué)標(biāo)志物[14];肝組織中Ⅳ-C的水平與肝纖維化程度成正比,觀察Ⅳ-C的水平變化可以觀察到肝纖維化病情的變化。試驗結(jié)果表明,模型組大鼠血清中LN、HA、Ⅳ-C的水平均顯著升高,表明其肝纖維化程度比較嚴(yán)重;給藥后,各給藥組大鼠血清中的LN、HA、Ⅳ-C的水平與模型組大鼠比較有顯著下降,表明復(fù)方靈丹膠囊可以干預(yù)LN、HA、Ⅳ-C的合成,使其在血清中的水平降低以減少其在肝臟中的過度沉淀,達到抗纖維化的作用。
SOD為抗氧化酶,可以清除體內(nèi)的氧化自由基;NOS為氧化酶,可以促進體內(nèi)NO的合成;MDA為氧自由基和生物膜不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的代謝產(chǎn)物,可誘發(fā)細(xì)胞損傷[15-16]。以上三種物質(zhì)均為公認(rèn)的、常用的氧化指標(biāo)。試驗中模型組大鼠肝組織內(nèi)NOS的活性顯著升高,這與前期試驗中模型組大鼠肝組織內(nèi)NO的水平顯著升高相對應(yīng);SOD的活性顯著下降,同時MDA的水平顯著升高,證明模型組大鼠肝臟氧化損傷嚴(yán)重。給藥組大鼠與模型組大鼠比較,肝組織內(nèi)MDA水平和NOS活性顯著降低,SOD活性顯著升高,表明復(fù)方靈丹膠囊可以提高體內(nèi)抗氧化酶的活性,降低氧化酶的活性,清除體內(nèi)過量的氧化基已達到抗氧化損傷的作用,保護肝臟。
綜上所述,復(fù)方靈丹膠囊具有良好的抗肝纖維化作用,并具有一定量效關(guān)系,其作用機制可能與其具有抗氧化活性和減少LN、HA、Ⅳ-C在體內(nèi)的合成有關(guān)。
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